铜绿假单胞菌(Pseudomonas aerugionsa)是一种机会致病菌,它可以在人群中引起严重的急性和慢性感染,是病人在医院期间发生感染的第三大致病菌。许多抗生素对其具有一定的治疗作用,但铜绿假单胞菌的一个重要特性是它对许多抗生素具有很高的内在抗药性,因此,筛选新的抗生素以及新的药物靶点,是控制铜绿假单胞菌感染的有效途径。长期以来,由于抗生素所具有的天然的杀菌和抑菌作用,通常被用于治疗各种细菌感染。但是,近期的一些研究表明,低于抑制浓度的抗生素对许多基因的表达起着重要的调节作用。本研究以铜绿假单胞菌的13个分泌型毒性因子基因为对象,利用荧光素酶基因操纵子(luxCDABE)为报道子,研究了低于抑制浓度的万古霉素、四环素、阿奇霉素和氨苄青霉素对基因表达的影响。结果表明,13个分泌型毒性因子中的五个:rhlAB、phzA2、lasB、exoY和exoS,其表达同时被四种抗生素激活。phzA1的表达被除氨苄青霉素之外的其它三种抗生素激活,同时产物绿脓菌素的产量增加,这与先前关于低浓度抗生素可以降低细菌毒性的报道不同。对rhlAB基因的研究表明,其表达在1/4 MIC万古霉素存在下提高了近10倍,产物鼠李糖脂的产量显著提高,细胞丛动增强。四环素、阿奇霉素和氨苄青霉素也有类似的结果。这些结果表明,作为一种信号物质,低浓度的抗生素对某些致病因子具有激活作用,从而对病原菌的致病过程有着重要而复杂的影响。本研究同时用万古霉素、氨苄青霉素、环丙沙星、多黏菌素、利福平、红霉素、卡那霉素、氯霉素和四环素九种抗生素对铜绿假单胞菌的随机启动子库进行了检测,对活性发生明显改变的启动子,通过PCR扩增、序列测定及与基因组序列的比对,确定了受调节的基因,同时检测了不同种类抗生素对这些基因在固体培养基上的调节作用。通过对一个由32种化合物组成的小型化合物库的初步检测,明确了这些化合物对基因表达的影响。该方法为从中药及其他天然成分中研究开发新型抗致病药物,提供了一个可行的技术平台。在用低于抑制浓度的抗生素对启动子库检测的过程中,发现了一个受调节的潜在转录调节子基因PA5283。基因敲除研究结果初步表明:PA5283基因对一些毒性因子的表达在转录水平具有负调节作用,同时对QS系统相关基因(lasI、lasR、rhlI、rhlR、pqsH和pqsR)具有不同程度的负调节。